1.什么是金属塑性加工？其特点是什么？答：金属塑性加工：是金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并获得具有一定几何形状、尺寸和精度，以及服役性能的材料、毛坯或零件的加工方法。
特点：材料利用率高;组织、性能好;生产效率高，适用于大批量生产;尺寸精度高，表面质量高;但是设备较庞大，能耗高，投资较大。
2.材料的使用性能、工艺性能包括哪些？答：使用性能:高强、高韧、耐蚀等;工艺性能:轧、挤、拉、锻、焊等：3.按加工时工件的受力和变形方式，金属塑性加工有哪些方法？各有什么特点？答：锻造：改善金属的内部组织，提高金属的力学性能；较高的生产劳动力；适应范围广。
轧制：可以生产断面复杂的型材，生产效率高，产品质量好挤压：挤压法可加工各种复杂断面实心型材、棒材、空心型材和管材拉拔：拉拔一般在冷态下进行，可拉拔断面尺寸很小的线材和管材；拉拔制品的尺寸精度高；表面光洁度极高；金属的强度高(因冷加工硬化强烈)可生产各种断面的线材、管材和型材异型截面。
拉伸：一般在室温下进行，其产品主要用于各种壳体零件，如飞机蒙皮、汽车覆盖件、子弹壳、仪表零件及日用器皿等。
弯曲：在弯矩作用下，使板料发生弯曲变形或使板料或管、棒材得到矫直的一种加工方法。
剪切：坯料在剪切力的作用下产生剪切。
使板材冲裁，以及板料和型材切断的一种常用加工方法4.金属塑性加工的目的是什么？答：使金属材料成形并获得具有一定几何形状、尺寸和精度，以及服役性能的材料、毛坯或零件。
5.什么是轧制、纵轧、横轧、斜轧？答：轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩，横断面积减小，长度增加的过程(可实现连续轧制)。
可分为纵轧、横轧、斜轧。
纵轧：两轧辊旋转方向相反，轧件的纵轴线与轧辊轴线垂直，主要生产板、带、箔材，以及断面复杂的型材。
生产效率高，加工材料长度大和产品质量较高。
横轧：:两轧辊旋转方向相同，轧件的纵轴线与轧辊轴线平衡，轧件绕纵轴旋转。
可加工旋转体工件，如变断面轴、丝杆、周期断面型材以及钢球等。
第八章塑性加工※8·1 锻造成形8·2 板料冲压成形8·3 挤压、轧制、拉拔成形8·4 特种塑性加工方法8·5 塑性加工零件的结构工艺性8·6 塑性加工技术新进展本章小结塑性加工的基本知识塑性变形的主要形式：滑移、孪晶。
滑移的实质是位错的运动。
金属经过塑性变形后将使其强度、硬度升高，塑性、韧性降低。
即产生形变强化。
此外，还将形成纤维组织。
塑性加工特点：1·塑性加工产品的力学性能好。
2·精密塑性加工的产品可以直接达到使用要求，不须进行机械加工就可以使用。
实现少、无切削加工。
3·塑性加工生产率高，易于实现机械化、自动化。
4·加工面广（几克~几百吨）。
常用的塑性加工方法：锻造、板料冲压、轧制、挤压、拉拔等。
8·1 锻造成形8·1·1 自由锻定义、手工自由锻、机器自由锻设备（锻锤和液压机）1·自由锻工序（基本工序、辅助工序、精整工序）基本工序：镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移辅助工序：压钳口、压钢锭棱边、切肩各种典型锻件的锻造2·自由锻工艺规程的制订（举例）8·1·2 模锻定义、特点（生产率高、尺寸精度高、加工余量小、节约材料，减少切削、形状比自由锻的复杂、生产批量大但质量不能大）1·锤上模锻2·压力机上模锻8章塑性加工拔长29使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长。
拔长主要用于轴杆类锻件成形，其作用是改善锻件内部质量。
(1)拔长的种类。
有平砥铁拔长、芯轴拔长、芯轴扩孔等。
8章塑性加工30芯轴拔长8章塑性加工芯轴扩孔型砧拔长圆形断面坯料冲孔采用冲子将坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序叫冲孔。
其方法有实心冲子双面冲孔、空心冲子冲孔、垫环冲孔等。
8章塑性加工各种典型锻件的锻造1、圆轴类锻件的自由锻2、盘套类锻件的自由锻3、叉杆类锻件的自由锻4、全纤维锻件的自由锻8章塑性加工典型锻件的自由锻工艺示例43锻件名称工艺类别锻造温度范围设备材料加热火次齿轮坯自由锻1200～800℃65kg空气锤45钢1锻件图坯料图序号工序名称工序简图使用工具操作要点1局部镦粗火钳镦粗漏盘控制镦粗后的高度为45mm序号工序名称工序简图使用工具操作要点2冲孔火钳镦粗漏盘冲子冲孔漏盘（1）注意冲子对中（2）采用双面冲孔3修整外圆火钳冲子边轻打边修整，消除外圆鼓形，并达到φ92±1 mm续表序号工序名称工序简图使用工具操作要点4修整平面火钳镦粗漏盘轻打使锻件厚度达到45±1 mm续表自由锻工艺规程的制订（1）绘制锻件图（敷料或余块、锻件余量、锻件公差）※锻件图上用双点画线画出零件主要轮廓形状，并在锻件尺寸线下面用括号标出零件尺寸。
1金属塑性加工时在金属整体性得到保持的前提下，依靠塑性变形使物质发生转移来实现工件形状和尺寸变化的，不产生切削，因而材料的利用率高的多。
2)在塑性加工过程中，除尺寸和形状发生变化外，金属的组织性能也得到改善和提高，尤其对于铸造坯料，经过塑性加工将使其结构致密、粗晶破碎细化和均匀。
从而使其性能提高。
此外塑性流动所产生的流线也能使其性能得到改善。
3)塑性加工过程便于实现生产过程的连续化、自动化，适用于大批量生产，如扎制、拉拔加工等，因而劳动生产率高。
4）塑性加工产品的尺寸精度和表面质量较高。
5）设备投入庞大，能耗较高。
第三篇金属塑性加工1、金属塑性加工包括：锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔。
2、塑性变形：当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点后，而产生一部分永久变形，称为塑性变形。
3、金属塑性变形的实质是滑移4、金属在常温下经过塑性变形，内部组织发生变化：（1）晶粒沿最大变形的方向伸长2）晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力3)晶粒间产生碎晶5、金属本质受1）化学成分影响2）金属组织影响6、压应力的数目越多，则金属的塑性越好，拉应力数目越多，则金属的塑性越差。
7、自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序三大类8、基本工序包括：镦粗、拔长、冲孔、扭转、错移、切割9、锻件图是根据零件图绘制的，还考虑途块加工余量和锻造公差，分模面、模段斜率，横锻圆角半径，连皮厚度。
10、冲压产生的基本工序有分离工序和变形工序两大类11、冲横的工作中心必然有磨损，落料尺寸回随凹模刃口的磨损而增大。
而冲孔件尺寸则随凹模刃口的磨损而增大，而冲孔件尺寸则随凸模的磨损而减小。
为了保证冲裁件的尺寸要求，并提高模具的使用寿命，落料时，凹模刃口尺寸应靠近落料公差范围内的最小尺寸，冲孔时选取凸模刃口的尺寸靠近孔德公差范围内的最大尺寸。
1、绝对值相等的两向异号应力状态，试分析其应变状态。
解：由于σ1>ζ2 ＞ζ3故取｜ζ1｜=｜ζ3｜ζ2＝0而ζm＝1/3（ζ1＋ζ2＋ζ3 ）= 0∴ζ1’＝ζ1－ζm ＞ 0ζ2’＝ 0 ζ3’＝ζ3－ζm ＜ 0 所以其应变状态为一向伸长，一向缩短。
2、多晶体变形有哪些特点？多晶体变形的特点：①变形不均匀②变形有先后③变形协调性④变形抗力增加3、什么叫屈服效应?吕德斯带?形变时效?产生原因?在生产中引起什么不良后果?如何避免?屈服效应：在拉伸的ζ－ε曲线上，有明显的上、下屈服点及屈服平台的现象。
原因：间隙原子与位错发生交互作用的结果，“柯氏气团”对位错起“钉扎”作用。
吕德斯带：由许多已经屈服的晶粒所构成的一个塑性变形区。
形变时效：具有明显屈服效应的金属，在变形后于室温长期停留或短时加热保温，引起屈服应力升高并出现明显屈服点的现象。
原因：因为长期停留，溶质原子通过扩散又重新聚集到位错线周围，形成了“柯氏气团”。
后果：变形抗力↑，设备磨损↑，能耗↑。
工件表面粗糙不平。
防止吕德斯带和形变时效的措施：①加入Nb、V、Ti元素，形成C、N化合物，使间隙原子↓②湿氢气氛保护退火，还原作用生成CH4、NH3 ③变形后，低温保存，不利于C、N原子形成“柯氏气团”。
④进行预变形，使屈服点消除。
4、自由变形：不由变形工具形成的空间尺寸所限定的变形。
属于自由变形的塑性加工有：直角六面体在二平锤头间压缩，板材在二平轧辊间轧制等。
变形的方向称为自由变形方向，发生自由变形的平面称为自由变形平面。
目的是要确定：1 自由特性变形彼此间的比值，例如轧制时轧件延伸与宽展之比；2 金属塑性流动的运动学图形；3 由于不均匀变形，位于自由平面内的断面所得到的的形状。
理论基础：最小阻力定律：当物体各质点又在不同方向移动的可能时，变形物体内的每个质点都将沿其最小阻力方向移动。
这样当在自由变形方向上存在这金属塑性流动的阻力时，便可根据最小阻力定律确定自由平面内横断面形状变化的规律。
5、影响金属变形行为的因素及所呈现的现象：1、接触摩擦：呈现单鼓形和三个变形区、呈现双鼓形、侧面翻平现象、粘着现象、接触表面上应力分布不均。
2、变形物体的外端：封闭形外端、非封闭形外端。
3、变形工具和坯料的轮廓形状。
4、变形物体温度分布不均。
5、变形金属材质不均。
6、变形不均分布所引起的后果及措施：1、使变形后的组织性能不均，尺寸形状不合，产品质量下降。
2、降低金属塑性加工工艺性能。
3、增加工具局部磨损，使技术操作复杂。
措施：1、尽量减少接触摩擦的有害影响。
如提高工具便面光洁度，在接触便面上加润滑剂，在接触端上加柔软垫片等。
2、正确地选择温度——速度制度。
使加热温度尽量均匀，使变形在单相温度范围内完成。
3、合理设计工具的形状和正确选择坯料。
为使物体的变形均匀，应使工具形状和坯料很好的配合。
4、尽量使坯料的成分和组织均匀。
首先要提高金属冶炼和锭的浇铸质量，为使金属化学成分分布均匀也可以对锭进行高温均匀化处理。
9、提高金属塑性的基本途径1）控制化学成分，改善组织结构，提高材料成分和组织的均匀性2）合理选择变形温度和应变速率3）选择三向压缩性较强的变形方式，减小变形的不均匀性，尽量造成均匀变形状态。
4、避免加热和加工时周围介质的不良影响。
10、变形温度对变形速度的影响：通常随轧制温度升高，金属塑性增加，因为随着温度的升高，原子热运动能量怎家，可能出现新的滑移系统，并为扩散性质明显的塑性变形机构的同时作用创造了条件。
同时随温度的升高，使变形金属得到软化，使在变形过程中所产生的的破坏和缺陷得到恢复的可能性增加。
在一般情况下塑性与温度的关系曲线中会出现三个脆性区，即：低温、中温、高温脆性区。
11、断裂的基本类型：1、脆性断裂：通常以单向拉伸的断面收缩率小于5%。
处于脆性状态的金属材料，塑性变形能力很低，裂纹尖端的应力集中不能因塑性变形发生而松弛。
所以强烈应力集中会迫使显微裂纹迅速扩展而导致脆性断裂。
2、韧性断裂：大于5%。
材料经明显的塑性变形后产生的断裂称为韧性断裂。
特点：韧性断裂是一种高能量的吸收过程、通常表现为多段裂源、是一个缓慢的撕裂过程、随着变形的不断进行裂纹不断生成、扩展和聚集变形一旦停止，则裂纹的扩展也随之停止。
12、请分析压力加工中的各种断裂(原因？措施？)1．镦粗时饼材的侧面开裂原因：Ⅲ区鼓形处受有环向拉应力作用T℃过高，晶界强度减弱，易沿晶界拉裂，裂口⊥ζ环T℃较低，穿晶切断，沿ηmax断裂，裂口与ζ环成45°角措施：ζ环↓——不均匀变形↓，鼓形↓措施：① f↓：提高表面光洁度，采用润滑剂②加软垫：压缩开始，软垫先变形，拖着工件端面一起向外流动，使工件侧面成凹形，随后，软垫产生了加工硬化，工件开始显著变形，凹→平→凸，鼓形↓，ζ环↓③采用活动套环或包套镦粗：套环一般由普通钢制成，加热温度比坯料低，变形抗力大，对坯料的流动起限制作用，增加三向压应力。
2．轧板时的边裂和薄件的中部裂原因：凸辊轧制：边部受纵向附加拉应力，出现边裂凹辊轧制：中部受纵向附加拉应力，出现中部裂口措施：①限制边部自由宽展，防止边裂②采用合适的辊型和坯料断面形状13、什么叫回复(再结晶)？回复(再结晶)的特点？主要机制：空位运动和空位与其他缺陷的结合。
回复：原子回到稳定的平衡位置的过程特点：①消除大部分内应力，弹性应变基本消除②恢复部分物理－化学性能，电阻率↓，耐蚀性↑③机械性能变化不大，塑性有所下降④晶粒外形、位向不变⑤晶间、晶内微裂纹未得以修复再结晶：随加热温度升高，在形变金属的基体上出现无畸变的等轴晶粒，直至全部基体都被这些新晶粒所取代的过程。
机理：定向生长理论、定向形核理论。
特点：①内应力全部消除②恢复了机械性能，强度↓、塑性↑③修复了显微裂纹④使化学成分均匀⑤消除了各向异性14、说明硅钢片中夹杂物对电磁性能的影响。
①有害夹杂物：属于稳定的，温度升高不会分解或析出，如Al2O3、SiO2、FeO等，它们的存在会造成晶格畸变，产生内应力，使磁化阻力↑，矫顽力↑，磁滞损耗P1↑。
夹杂物的影响程度与其数量、形状和弥散程度有关，夹杂物越细小，影响程度越大。
②有利夹杂物：属于不稳定的，如AlN、MnS。
有利夹杂必须具备以下条件：(a)以细小弥散的质点均匀分布,强烈阻止初次再结晶晶粒的正常长大。
(b)在二次再结晶温度范围，夹杂物聚集，并随温度升高而溶解，促使二次再结晶晶粒择优长大而获得(110)[001]高斯织构。
(c)高温成品退火时，由于退火气氛 H2的作用而将S和N去除掉，或在高温下使这些夹杂物聚集成更大的颗粒而减少其有害的影响。
(非电磁性能)15、.以冷轧单取向变压器用硅钢片为例讨论其各工艺制度的控制。
为了形成 (110)[001]二次再结晶织构，必须在冷轧带钢中存在 (111)[112] 取向的晶粒。
①第一道次压下率ε1≈ 35%为宜，这时冷轧织构中的(111)[112]组分加强，再结晶退火→ (110)[001]织构，使成品的取向度和磁性提高。
②总压下率εⅡ＝50%为好，成品(110)[001]取向度最高，铁损最低。
③总压下率一定，道次压下率增大时，磁性好。
16、.以08Al镇静钢为例讨论欲提高冲压性能，生产中应如何控制各工艺制度。
T卷℃≤620℃，若卷取温度高就会导致AlN析出，不利于形成饼形晶粒。
②冷轧工艺控制：总压下率在30%~65%，冲压性能最好。
ε↑， d↓→ζs↑；ε↓， d↑→ζb↓即：晶粒过大、过小都不好，要保证 d 在6~8级晶粒度③退火工艺控制：应使AlN在再结晶之前析出，最终形成饼形晶粒，R↑，冲压性能↑④平整工艺：压下率为0.8%~1.2% ，消除退火钢的屈服平台，使冲压件避免出现吕德斯带。
17、热强性能的概念？它有哪些性能指标？概念：材料在高温及外加载荷（短期或长期）的同时作用下，抵抗塑性变形及断裂的能力。
指标：①高温蠕变极限②高温持久极限③高温疲劳极限④高温屈服极限、强度极限18、对高温合金来说，在什么情况下采用形变热处理比较有效？为什么？对其低、中温性能比较有效，而对高温性能不明显，甚至还有下降。
因为形变热处理细化了晶粒，当T＞等强温度时，晶界是薄弱区，而晶粒越细，晶界越多，导致高温性能不明显，甚至降低。
而当T＜等强温度时，晶内是薄弱区，晶界强度高，故低、中温时，由于晶粒越细，晶界越多，塑性越好，强度越高。
即对中、低温性能比较有效。
19、冲压性能的概念？其测定方法有哪些？冲压性能：材料能顺利地完成冲压过程而不破坏的能力测定方法：①模拟法：(a)杯突法 (b)杯形件深冲试验 (c)锥形杯试验②拉伸试验法：拉伸试验，测出ζs、ζb、δ，确定材料的屈强比ζs／ζb、塑性变形比R1、金属塑性加工：金属在外力作用下产生塑性变形的过程，他不仅可以使金属获得所需要的尺寸和形状，而且也使之获得所需要的组织和性能。
2、塑性：是指金属在外力作用下能稳定的发生永久变形而不破坏其完整性的能力。
变形抗力：一定变形条件下，在所研究的物体内为了完成塑性变形所达到的应力强度。
区别：柔软性指的是变形抗力的大小，与塑性不能等效。
软金属塑性可能不好，硬金属也可能具有良好的塑性。
3、塑性加工方法：锻造、轧制、挤压、拉拔、拉伸、弯曲、剪切4、塑性加工分类：依靠压力作用：锻造、轧制、挤压；拉力作用：拉拔、拉伸；弯矩作用：弯曲；剪切力作用：剪切5、晶体缺陷：实际晶体结构与理想晶体结构发生偏差的区域。
6、应力场：存在位错的晶体不仅位错中心处原子错排严重而且位错四周的原子也要相应的偏离平衡位置从而使位错四周产生应力场。
7、应变能：因晶体中存在位错而使晶体增加的内能。
8、位错：晶体中原子错排而造成的一种晶体缺陷。
缺陷的分类：点缺陷（从热力学角度稳定缺陷）、线缺陷（不稳定缺陷）、面缺陷。
位错：刃型位错、螺型位错、混合位错。
特点：刃型位错—存在多余的半原子面，在位错线附近，原子的规则排列被破坏了，出现了一位错为中心的畸变区。
螺型位错—存在螺旋面，沿平面绕AD 螺型位错线作回路，可以得到一条螺旋线。
混合位错—既有半原子面，又有螺旋面。
12、残余应力：塑性变形完毕后保留在变形物体内的附加应力叫做残余应力13、变形抗力：一定变形条件下，在所研究的物体内为了完成塑性变形所达到的应力强度。
测定方法：拉伸试验法、压缩实验法、扭转实验法。
9、滑移有哪些特点？①滑移是位错逐步移动的过程，并不是刚性的整体移动。